[發(fā)明專利]熔鹽儲(chǔ)罐快速預(yù)熱控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010758969.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN111981883B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳松;李明;劉雪晴;陳宇軒;張燕平;李鯤;唐暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): F28D20/00
• 分類號(hào): F28D20/00;F28F27/00
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發(fā)明公開了一種熔鹽儲(chǔ)罐快速預(yù)熱控制方法，當(dāng)儲(chǔ)罐最大應(yīng)力小于儲(chǔ)罐許用應(yīng)力的安全閾值時(shí)，每次當(dāng)預(yù)熱溫差降低到預(yù)熱溫差閾值時(shí)，預(yù)熱進(jìn)氣溫度增加第一進(jìn)氣溫度增量，且每次第一進(jìn)氣溫度增量逐漸增大；當(dāng)儲(chǔ)罐最大應(yīng)力大于或等于儲(chǔ)罐許用應(yīng)力的安全閾值時(shí)，每次當(dāng)儲(chǔ)罐實(shí)時(shí)升溫速率降低到升溫速率閾值時(shí)，預(yù)熱進(jìn)氣溫度增加第二進(jìn)氣溫度增量，所述第二進(jìn)氣溫度增量為定值。本發(fā)明可以在保證儲(chǔ)罐安全性的前提下，合理提高儲(chǔ)罐的預(yù)熱速率，縮短儲(chǔ)罐的預(yù)熱時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能儲(chǔ)熱技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種熔鹽儲(chǔ)罐快速預(yù)熱控制方法。

背景技術(shù)

熔融鹽以其成本低，熱容量大，溫度范圍較廣等優(yōu)點(diǎn)成為光熱電站儲(chǔ)熱介質(zhì)的首選，一般熔鹽工質(zhì)的工作溫度為290-565℃，加熱后的熔鹽被存放在儲(chǔ)熱罐中從而減少熱損失達(dá)到長(zhǎng)久儲(chǔ)熱的目的。

作為儲(chǔ)熱系統(tǒng)的核心部件，熔鹽儲(chǔ)罐體積較大且罐壁較薄，若直接注入高溫熔鹽，產(chǎn)生的熱沖擊和熱應(yīng)力可能會(huì)對(duì)罐體造成損壞，影響儲(chǔ)罐壽命。因此，在儲(chǔ)熱系統(tǒng)初次啟動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后重新啟動(dòng)前，將熔鹽儲(chǔ)罐由環(huán)境溫度逐漸預(yù)熱到較高溫度，從而減小注入熔融鹽時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力，這對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的意義。

目前，通常使用外部燃料燃燒產(chǎn)生的燃?xì)夂涂諝饣旌闲纬深A(yù)熱氣體通入儲(chǔ)罐進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱過程中，為保持儲(chǔ)罐應(yīng)力不超過其許用應(yīng)力，預(yù)熱氣體一般與儲(chǔ)罐保持固定溫差，采用等梯度升溫方式注入罐中，整個(gè)預(yù)熱過程通常要持續(xù)半個(gè)月左右，加熱速率較低且能源消耗較高。因此，如何在保證裝置安全運(yùn)行的前提下縮短儲(chǔ)罐預(yù)熱時(shí)間，而從實(shí)現(xiàn)快速預(yù)熱是本領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在保證儲(chǔ)罐安全性的前提下，快速實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐預(yù)熱的熔鹽儲(chǔ)罐快速預(yù)熱控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熔鹽儲(chǔ)罐快速預(yù)熱控制方法，當(dāng)儲(chǔ)罐最大應(yīng)力小于儲(chǔ)罐許用應(yīng)力的安全閾值時(shí)，每次當(dāng)預(yù)熱溫差降低到預(yù)熱溫差閾值時(shí)，預(yù)熱進(jìn)氣溫度增加第一進(jìn)氣溫度增量，且每次第一進(jìn)氣溫度增量逐漸增大；當(dāng)儲(chǔ)罐最大應(yīng)力大于或等于儲(chǔ)罐許用應(yīng)力的安全閾值時(shí)，每次當(dāng)儲(chǔ)罐實(shí)時(shí)升溫速率降低到升溫速率閾值時(shí)，預(yù)熱進(jìn)氣溫度增加第二進(jìn)氣溫度增量，所述第二進(jìn)氣溫度增量為定值。

進(jìn)一步地，所述許用應(yīng)力的安全閾值為儲(chǔ)罐的許用應(yīng)力與安全系數(shù)的乘積，所述安全系數(shù)的取值范圍為[0.6,0.8]。

進(jìn)一步地，所述預(yù)熱溫差為預(yù)熱氣體的預(yù)熱進(jìn)氣溫度與儲(chǔ)罐平均溫度的差，所述儲(chǔ)罐平均溫度通過均布在儲(chǔ)罐上多個(gè)溫度傳感器的溫度值求平均。

進(jìn)一步地，所述第一進(jìn)氣溫度增量為逐漸增大的等差數(shù)列。

進(jìn)一步地，所述第一進(jìn)氣溫度增量大于第二進(jìn)氣溫度增量。

進(jìn)一步地，當(dāng)儲(chǔ)罐平均溫度達(dá)到預(yù)熱目標(biāo)溫度時(shí)，停止預(yù)熱。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將熔鹽儲(chǔ)罐的預(yù)熱過程分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段根據(jù)預(yù)熱溫差來調(diào)節(jié)預(yù)熱進(jìn)氣溫度，使每次調(diào)節(jié)后的預(yù)熱進(jìn)氣溫度增加量更大，這樣加速了第一階段的儲(chǔ)罐升溫速率，縮短了儲(chǔ)罐的預(yù)熱時(shí)間；在第二階段根據(jù)儲(chǔ)罐升溫速率來調(diào)節(jié)預(yù)熱進(jìn)氣溫度，使預(yù)熱進(jìn)氣溫度增加量不變，這樣保證了儲(chǔ)罐的安全性。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例中儲(chǔ)罐平均溫度和預(yù)熱進(jìn)氣溫度的變化圖。

圖2為本實(shí)施例中儲(chǔ)罐升溫速率的變化圖。

具體實(shí)施方式

下面具體實(shí)施方式用于對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地了解本權(quán)利要求書。本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下面具體的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員做出的包含有本發(fā)明權(quán)利要求書技術(shù)方案而不同于下列具體實(shí)施方式的也是本發(fā)明的保護(hù)范圍。